НАЦІАОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА» КАФЕДРА НПІВПРОВІДНИКОВОЇ ЕЛЕКТРОНІКИ / Лабораторна робота №3 З курсу «Твердотільна електроніка, ч.2» на тему: «Дослідження впливу температури на статичні характеристики польових транзисторів»  ЛЬВІВ 2019 Мета: дослідити вплив температури на статичні характеристики і параметри різних типів польових транзисторів Теоретичні відомості Температура середовища впливає на усі параметри польових транзисторів. Тому дослідження температурних залежностей статичних характеристик приладів важливе, насамперед під час розроблення електричних схем, які використовуються у широкому інтервалі температур. Зміни у параметрах зумовлені переважно двома фізичними процесами. По-перше, з підвищенням температури у напівпровідниках зменшується рухливість носіїв заряду, що призводить до зменшення струму стоку. По-друге, відбувається перерозподіл носії заряду за енергіями, і рівень Фермі зміщується до середини забороненої зони матеріалу. У зв’язку з цим збільшується контактна різниця потенціалів на керуючому p-n переході, або інверсний шар у МОН-транзисторах біля поверхні межі розподілу «окис-напівпровідник» утворюється за менших напруженостей електричного поля. Тому із збільшенням температури порогова напруга Uпор МОН-приладів зменшується, а у транзисторах з керуючим p-n переходом зростає напруга відсічки Uвідс Крутість характеристик передачі у польових транзисторах з підвищенням температури зменшується. Внаслідок цього статичні характеристики передачі за незмінних напруг на стоці, але за різних температур середовища перетинаються у деякій точці, що називається термостабільною точкою. Наявність термостабільної точки відкриває широкі можливості для конструювання електронної апаратури з високотемпературною стабільністю вихідних параметрів, оскільки за збігу вибраної робочої точки із координатами термостабільної точки температурний коефіцієнт стокового струму (ТКІ) фактично дорівнює нулю. В околі термостабільної точки температурні зміни струму стоку за фіксованих напруг на транзисторі можуть бути як додатними, так і від’ємними. Наприклад, якщо у транзисторі з керуючим р-н переходом робочу точку вибирають між термостабільною точкою та напругою відсічки каналу, то ТКІ польового транзистора буде додатнім. Якщо ж координати робочої точки вибирають між термостабільною точкою та нульовою напругою на затворі, то ТКІ стає від’ємним Отже у схемах досягається температурна компенсація параметрів активних елементів. Варто зауважити, що польові транзистори з дуже малими пороговими напругами не мають термостабільної точки і у них величина наруги відсічки зростає за абсолютним значення на 2.2 мВ\°С за підвищення температури середовища, причому це наростання не залежить від параметрів транзистора. Під час розроблення електронних схем струм стоку польового транзистора з керуючим п-н переходом вибирають рівним або більшим від струму відповідної термостабільної точки. В останньому випадку з підвищенням температури струм стоку приладів зменшуватиметься. Необхідно мати на увазі що у польових МОН-транзисторів зміни характеристик дуже залежать від конструктивних особливостей приладів. Тому під час конструювання підсилювальних каскадів виникає необхідність індивідуального підбору транзисторів для мінімальної температурної залежності і характеристик електронних схем. Методика експерименту Дослідження температурних залежностей властивостей польових транзисторів проводять на лабораторному макеті, що складається з резистивного нагрівача, у якому розташовані досліджувальні прилади, перемикачів для підключення різних типів транзисторів до вимірювальних приладів та джерел живлення і регуляторів напруг на затворі та стоці польових транзисторів. Схему під’єднання приладів показано на рис. 1. Струм стоку вимірюють блоком вимірювання струмів цифрового вольтметра. Перемикач К1 під’єднує досліджувані транзистори до джерел живлення та вимірювальних приладів, а К2 – до вольтметра для почергового вимірювання напруг на стоці та затворі...